PSInSAR技術在地表沉降監(jiān)測中的應用研究.pdf

1、自從首次地表沉降記錄以來，世界各地均受到不同程度地表沉降的影響。地表沉降是由自然因素和人為因素引起的，而人為因素可以概括為過度采掘地下礦產(chǎn)資源形成采空區(qū)引發(fā)地表沉降和建設重大工程的靜負荷引發(fā)地表沉降。地表沉降已經(jīng)成為影響經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，因而對地表沉降的監(jiān)測便具有重要意義。
　　 目前對地表沉降進行監(jiān)測的常用方法是傳統(tǒng)大地水準測量、GPS測量和光電測距儀測量。這些方法具有其自身的技術特點，是通過在作業(yè)區(qū)建立固定觀測網(wǎng)絡，進行多

2、次獨立重復觀測獲得。雖然能夠實現(xiàn)高精度觀測，但是需要耗費大量人力物力，并且監(jiān)測密度過于低下難以實現(xiàn)大范圍監(jiān)測。大范圍監(jiān)測地表沉降需要有效的監(jiān)測方法，而合成孔徑雷達以其全天時、全天候、穿透能力強、能提供振幅和相位信息、主動式遙感等優(yōu)點被越來越多的應用到沉降監(jiān)測中。
　　 DInSAR應用于地表沉降監(jiān)測可獲得厘米級甚至毫米級形變信息。然而對長時間基線地表形變監(jiān)測，DInSAR技術受時空分辨率、Doppler中心頻率差異影響引起時空失

3、相干，進而影響監(jiān)測結果的精度。地表沉降監(jiān)測中，利用永久散射體雷達差分干涉(PSInSAR)技術解決在地表長時間緩慢形變過程中的問題。這些PS點回波信號強，幾何尺寸遠小于影像空間分辨率，經(jīng)過長時間間隔能夠保持穩(wěn)定的散射特性，沒有斑點噪聲影響，相干性良好。
　　 本文運用PSInSAR技術對研究區(qū)域做了初步探討，結合研究區(qū)域現(xiàn)狀，制定了地表沉降監(jiān)測的實驗方案設計和工作流程。結合工作流程，首先對數(shù)據(jù)進行預處理，包括對SAR、DEM、衛(wèi)

4、星精軌數(shù)據(jù)、TM/ETM影像數(shù)據(jù)、實地調(diào)查數(shù)據(jù)等原始數(shù)據(jù)收集，裁剪，數(shù)據(jù)格式轉換，坐標和投影方式統(tǒng)一等。接下來對經(jīng)過預處理數(shù)據(jù)進行干涉和PS處理，結合外部參考DEM，劃定地表沉降疑似區(qū)域，提取形變信息。
　　 通過對實驗區(qū)9景SAR影像進行處理，著重討論了公共主影像選取、主輔影像配準、相位解纏等關鍵技術，得到研究區(qū)沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)和區(qū)域形變圖，最終將研究區(qū)劃分北部、中部和東部沉降區(qū)三部分。結合沉降區(qū)域地理環(huán)境，對沉降原因進行了簡單扼